גל פרידמן לא לבד: חתן הנובל שמכר המדליה
האיש שרצה לסכם את כל הפיסיקה על חולצת טריקו, לאון לדרמן, חתן פרס נובל בפיסיקה לשנת 1988, מכר בערוב ימיו את מדליית הפרס. למה הוא עשה זאת?
גם חתן פרס נובל מכר מדליה - כמו גל פרידמן , שמתכוון למכור את מדליית הזהב האולימפית מאתונה: בשנת 2015 הודיעה חברה למכירות פומביות בארצות-הברית, שהיא מזמינה הצעות לרכישת מדליית פרס הנובל של הפיסיקאי לאון לדרמן. הרבה גבות הורמו, ופה ושם נשמעו אפילו הערכות שמדובר במתיחה (ההודעה פורסמה בסמיכות מסוימת ל-1 באפריל, יום המתיחות והתעלולים). אלא שלמעשה, המדליה אכן הוצעה למכירה, ואכן נמכרה בסופו של דבר, בעבור 765,002 דולר. התברר שלאון לדרמן, חתן פרס נובל בפיסיקה לשנת 1988 ומי שטבע את המונח "החלקיק האלוהי" ככינוי שדבק בבוזון של היגס, סובל מדמנציה, והוא ובני משפחתו חששו שלא יוכלו לעמוד בעלות הגבוהה של הטיפולים הרפואיים שעליו לעבור, ולכן החליטו להיפרד מהמדליה.
איראן גרעינית ולא מסוכנת? רק שאלה של דגירה איטית
יש לנו רמזים טובים למדי שאנחנו על המסלול הנכון בדרך להבנת העולם. אבל אולי לא
מארק צוקרברג וקימברידג' אנליטיקה לא חידשו דבר. תשאלו את גורדון גקו
הצעד הלא צפוי והלא רגיל הזה לא היה אמור להפתיע את מי שהכיר את לדרמן מקרוב. הוא מעולם לא לקח את עצמו ברצינות רבה מדי, ולא ייחס חשיבות לחפצים. בין היתר, הוא הציב שולחן קטן וכסא ברחובות ניו-יורק ושיקגו, והזמין את קהל העוברים והשבים "לשאול שאלה את חתן פרס נובל בפיסיקה".
רבים נענו להזמנה, ומול השולחן הקטן שלו השתרך תור ארוך. הוא לא נרתע ולא התחמק אפילו משאלות כמו "איך יודעים שהיה מפץ גדול?", או אפילו "מה יצא לנו מכל זה? למה לחקור במופלא מאיתנו?". כולם זכו לתשובה, אם זוכרים שתשובה כמו: "אינני יודע. הלוואי וידעתי. זה באמת נושא נהדר למחקר עתידי", היא תשובה לגיטימית, במיוחד אם היא ניתנת בכנות.
לאון לדרמן אכן התאפיין בכנות וביכולת לתקשר עם אנשים, מכל הרמות, בגובה העיניים ובאופן בלתי-אמצעי. הוא זכה לעסוק בפיסיקה בתור הזהב שלה, בשנים שבהן תגלית רדפה תגלית, כמות המידע והידע שלנו על מהות החומר תפחה בקצב מעריכי (אקספוננציאלי), ולרגעים (כלומר, שנים), היה נדמה שאנו על הסף של פתרון התעלומה מספר אחת שעומדת בפני האנושות: ממה הכל עשוי? מה מקור החומר ביקום?
השאלות האלה אולי נשמעות מסובכות, אבל מנגד, פיסיקאים הם אנשים פשוטים. העולם שבו אנו חיים נראה להם מורכב ומסובך מדי, ולכן הם צוללים שוב ושוב לעומק האטומים, בחיפוש אחר הסברים פשוטים ככל האפשר לעובדת קיומם של חומרים, אנשים וכוכבים. אבל התמונה שהצטיירה לנגד עיניהם, לא הייתה פשוטה כלל ועיקר, ויתירה מזו, היא השתנתה והתפתחה שוב ושוב בתהליך שלא היה ברור אם יש לו סוף.
על-פי התמונה הזאת מורכב כל החומר שביקום משתי קבוצות עיקריות של חלקיקים: חלקיקי חומר דוגמת האלקטרון ומשפחתו, והקווארקים, הקרויים "פרמיונים" על-שמו של הפיסיקאי האיטלקי אנריקו פרמי; וחלקיקים "נושאי כוחות" הקרויים "בוזונים", על-שמו של הפיסיקאי ההודי אקשיננדה בוזה. בוזונים אלה אחראים לכך שהפרמיונים אינם נפוצים לכל עבר במעין "מרק" חסר משמעות, ולכך שהם מתקבצים יחד ויוצרים, למשל, את האטום, היחידה שבלעדיה קשה לדבר על קיום חומרי במובן הרגיל של המילה.
הביטוי המקובל בתחום הזה אומר שחלקיקי החומר "משחלפים" ביניהם חלקיקים נושאי כוחות. ה"שיחלוף" הוא, למעשה, מעין משחק "מסירות" בכדור, כאשר חלקיקי החומר הם ה"שחקנים" המתמסרים ביניהם ב"כדור" שהוא חלקיק נושא כוח. ה"כדור" העובר מיד ליד בין ה"שחקנים", מפעיל עליהם את הכוח שהוא נושא. לדוגמה: פרוטון (המורכב מקוורקים) שנושא מטען חשמלי חיובי, צריך, בדרך הטבע, להיות אדיש לחלוטין לקיומו של אלקטרון שנושא מטען חשמלי שלילי. כלומר, אם להסתמך על תכונותיהם של שני החלקיקים האלה לבדם, אין שום סיבה לצפות שתתפתח ביניהם מערכת יחסי גומלין כלשהי. אבל, כאשר שני אלה "משחלפים" ביניהם פוטון, החלקיק הנושא את הכוח האלקטרומגנטי, הם מצליחים ליצור, יחד, אטום חומר (במקרה שב"משחק" משתתפים אלקטרון אחד ופרוטון אחד, נוצר, בזכות הכוח האלקטרומגנטי, אטום מימן).
בשלב שבו לאון לדרמן הצטרף לקהילת המחקר העולמית, מנו הפיסיקאים ארבעה כוחות שונים ונפרדים שפעלו בעת ובעונה אחת בין חלקיקי החומר. הכוח האלקטרומגנטי (שנישא על ידי פוטונים ואחראי למערכת יחסי הגומלין שבין פרוטונים לאלקטרונים); הכוח החלש (האחראי בין היתר לפליטה הטבעית של קרינה רדיואקטיבית מאטומים שונים); כוח הצבע (שבזכותו הקווארקים מתאגדים יחד ויוצרים פרוטונים וניטרונים); וכוח הכבידה (שמהווה תעלומה בפני עצמה, ושככל הנראה נישא על-ידי חלקיקים הקרויים גרביטונים - שטרם נתגלו בפועל ממש, אבל באחרונה התקבלו חיזוקים משמעותיים לקיומם).
אם התמונה הזאת נראית לכם מורכבת מדי, מסורבלת ולא ממש אסתטית, אתם בחברה טובה. הפיסיקאים מסכימים אתכם. מבחינתם של הפיסיקאים, העולם האידיאלי מורכב מסוג אחד של חלקיקי חומר ש"משחלפים" ביניהם לבין עצמם סוג אחד ויחיד של חלקיקים נושאי כוח. בעצם, אפשר לומר שהפיסיקאים אינם רק אנשים פשוטים, הם גם אופטימיים ואידיאליסטיים במידה מפתיעה, שכן עיקר מאמציהם מכוונים למטרה אחת ויחידה: להוכיח שהעולם המסובך שבו אנו חיים הוא, למעשה, בבסיסו, עולם אידיאלי. לשם כך הם שואפים להראות שכל חלקיקי החומר הם, למעשה, מעין פנים שונות - או ביטוי שונה - של אותו חלקיק בסיסי; וכי הכוחות הפיסיקליים השונים נובעים מכוח קדמון בסיסי אחד ויחיד.
הפיסיקאים, שאוהבים לחזות תופעות טבע באמצעות חישובים (בלי זה הם לא בטוחים שהם ממש מבינים את התופעות האלה), ממלאים מאות עמודים בנוסחאות שנועדו לתאר את מערכת יחסי הגומלין המורכבת שבין חלקיקי החומר לחלקיקים נושאי הכוחות, וכאמור, במיוחד בשנים שבהן פעל לאון לדרמן, נוספו למשחק חדשות לבקרים "שחקנים" חדשים שסיבכו את מערכות הנוסחאות עוד יותר. לאון לדרמן אמר על כך בהזדמנות מסוימת כי "שאיפתי היא להגיע ליום שבו אראה את כל הפיסיקה ממוזערת לנוסחה תמציתית ופשוטה שתוכל להיכתב על חולצת טריקו".
נוסחה כזאת טרם נמצאה, כידוע, אבל דן פאלק כתב ספר ("היקום על חולצת טריקו") שבו הוא מתאר את הלבטים, השאיפות, האכזבות והתקוות בעניין זה.
לאון לדרמן נולד בניו-יורק בשנת 1922 להוריו, מינה ומוריס שהיגרו מאירופה. אביו היה מפעיל של מכבסה בשכונת ה"ברונקס" בעיר. הוא לא התבלט בבית הספר, אך הוריו השקיעו מאמץ רב כדי להעניק לו השכלה. בשנת 1943 קיבל תואר ראשון ממכללת העיר ניו-יורק. אחרי שלוש שנות שירות בצבא ארצות-הברית, הוא חזר לאוניברסיטת קולומביה. ב-1951 קיבל דוקטורט בפיסיקה, ומיד לאחר מכן הוצעה לו משרת מחקר והוראה באוניברסיטה זו אשר ממוקמת בלב ניו-יורק, ונחשבת לאחת מהאוניברסיטאות הטובות בעולם.
כעבור זמן לא רב יצא לשנת שבתון במעבדה האירופית לחקר פיסיקת החלקיקים CERN. שם, בתחנות המחקר על מסלול מאיץ חלקיקים הגדול, התרכזו מיטב הכוחות בתחום פיסיקת החלקיקים. בהמשך עבר לתקופתה נוספת במעבדת מאיצי החלקיקים על-שם אנריקו פרמי בשיקגו. שם עמד בראש צוות מחקר שגילה והוכיח את קיומו של הקווארק שזכה בשם "תחתון". בתחילה סברו המדענים שמדובר בחלקיק אחר, שהם קראו לו אופסילון. לאחר מכן התברר שחלקיק זה לא קיים במציאות, ורבים שינו את שמו ל"אופס-לאון" במעין התבדחות על שמו של לדרמן. אבל מערכת נוספת של חישובים הראתה, כאמור, שמדובר בקווארק החמישי - "תחתון".
תגלית לא צפויה זו זיעזעה את עולם הפיסיקה של אותם ימים. עד לאותה תגלית, נדמה היה שהושגה "הבנה" מסוימת במירוץ החימוש שניהלו הפיסיקאים אל מול הטבע, אלה מגלים טפח, וזה מכסה טפחיים. גילוי הקוארק הרביעי, המכונה "חינני", או "מקסים", השלים תמונת מצב יציבה למראה שכללה שמונה חלקיקי חומר: ארבעה קוארקים (שמהם עשויים הפרוטונים והניטרונים), וארבעה לפטונים (דוגמת האלקטרון, והמיואון, הדומה באופן עקרוני לאלקטרון, אלא שהוא כבד הרבה יותר ממנו). זה היה סידור שתואר כשני דורות חלקיקים.
כל דור כולל שני קווארקים ושני לפטונים. ואז בא לאון לדרמן, ויחד עם שותפיו למחקר גילה קווארק חמישי - "תחתון" - דבר שהעיד על קיומו הנסתר של קווארק שישי, דבר שמוביל למסקנה בדבר קיומם של זוג לפטונים נוספים, שיחד מהווים דור שלישי של חלקיקים. הפיסיקאים, שכאמור שואפים להראות ש"הכל" מורכב מכמה שפחות חלקיקים, לא היו מרוצים, בלשון המעטה, מה"התרבות" הזאת, ועוד פחות מהעובדה שחלק ניכר מחלקיקי הדור השלישי החדש הזה, טרם התגלו.
אם לא די בכל אלה, בשנת 1960 - במעבדת מאיץ החלקיקים על-שם פרמי בשיקגו, ביקשו לאון לדרמן ושותפיו, הפיסיקאים היהודים מלווין שוורץ וג'ק שטיינברגר, לבחון תכונות מסוימות של הכוח הגרעיני החלש, ותוך כדי כך גילו את קיומו של חלקיקי ניטרינו נוסף, שלא היה ידוע עד אז. ההשערה הראשונה בדבר קיומם של חלקיקי ניטרינו הועלתה בשנת 1931, על-ידי הפיסיקאי השוויצרי יליד אוסטריה, וולפגנג פאולי, שנודע כמי שפטר כמעט כל רעיון חדש שהועלה בפניו, במלה אחת: "קישקוש". ועם זאת, הוא עצמו הגה לא מעט רעיונות מהפכניים בפיסיקה המודרנית.
את חלקיקי הניטרינו הציע, כדי להציל את חוק שימור האנרגיה, שבאותו זמן נראה היה שהוא מופר בתהליכים רדיואקטיביים מסוימים. את השם "ניטרינו" נתן להם הפיסיקאי האיטלקי אנריקו פרמי (ומכאן הצלצול האיטלקי של השם), אך חלפו עוד יותר מחצי יובל שנים בטרם נתגלו בפועל במעבדה; וכאמור, עוד כמה שנים עד שהתברר שיש שני סוגים של חלקיקי ניטרינו (וכיום אנו יודעים שלמעשה קיימים שלושה סוגים של חלקיקי ניטרינו).
חמקמקותם של חלקיקי הניטרינו תוארה גם בספר החינוכי-הומוריסטי של הפיסיקאי הרוסי גאורגי גאמוב "מר טומפקינס חוקר את האטום" (1940). בספר מתואר בין היתר ביקור של מר טומפקינס בחנות חיתוכי עץ, שם מוחזקים במגירות חלקיקי היסוד השונים. על מגירה אחת רשום: חלקיקי ניטרינו - נהג בהם בזהירות, אל תפתח להם את הפתח. למעשה, מספר גאמוב, בעל חנות חיתוכי העץ אינו יודע אם אכן יש משהו במגירה, שכן קשה, ואולי אפילו אי-אפשר לזהות את חלקיקי הניטרינו.
הסיבה לקושי העצום בגילוי פיסי של חלקיקי הניטרינו, נובעת מכך שהם אינם חשים, כמעט, את חלקיקי החומר האחרים. "לא רואים אותם ממטר". אמצעי ההגבה היחיד שלהם עם העולם שסביבם (מלבד משיכת הכובד, שהיא זניחה לחלוטין בחלקיקים כה קטנים) הוא הכוח הגרעיני החלש, השולט בתהליכים רדיואקטיביים שונים. אבל כוח זה הוא חלש כל-כך, עד שחלקיקי הניטרינו כמעט שאינם משאירים עקבות במסלוליהם. לדוגמה: חלקיק ניטרינו מסוגל לחלוף מבעד לכדור-הארץ, בשבריר שנייה, כפי שכדור רובה חולף מבעד לעשן סיגריה, מבלי לחוש כמעט בקיומו. חלקיקים רבים כאלה חולפים בכל רגע דרך גופנו, מבלי שאנו חשים בכך, ומבלי לחולל כל תגובה. במקרים מעטים מאוד - אחד לכמה מאות אלפים - חלקיק ניטרינו אחד מתנגש בכל זאת בחלקיק מהחומר שדרכו הוא חולף - וזו ההזדמנות של הפיסיקאים, לזהות את ההתנגשות ולהסיק ממנה את דבר קיומו של חלקיקי הניטרינו.
בוקר אחד, כשישבו ושתו יחד קפה של בוקר בקפטריה של מעבדת פרמי (לדרמן נהג לומר שהקפטריה היא כלי המחקר החשוב ביותר במעבדה), החליטו לדרמן, שוורץ ושטיינברגר לבנות מערכת שתייצר קרן רבת עוצמה של חלקיקי ניטרינו, שתסייע בחקר הכוח החלש. היה זה מתקן חלוצי, מורכב מאוד, שכלל, בין היתר חומת פלדה בעובי 13 מטרים וחצי - שחלקיקי הניטרינו היו היחידים שהצליחו לחדור דרכה. המתכת שנדרשה לשם כך התקבלה בהתכה של שלד הפלדה של ספינת קרב שיצאה מכלל שימוש.
החלק המסובך ביותר, גלאי החלקיקים, הוצב מאחורי מכשול הפלדה. הוא הורכב מאלפי לוחות אלומיניום כך שכל התנגשות נדירה של חלקיק ניטרינו בחלקיק אחר, תיצור ברק - שייקלט ויתועד בגלאי.
חלקיקי הניטרינו שהתנגשו בחומר הגלאי היו אמורים לשחרר את "קרובי משפחתם", האלקטרונים, אלא שהם שיחררו דווקא מיואונים (שהם מעין אלקטרונים כבדים הרבה יותר). משמעותה של תופעה זו הייתה ברורה: קיימים שני סוגים של חלקיקי ניטרינו: קרובי המשפחה של האלקטרון - וקרובי המשפחה של המיואון. פיתוח קרן חלקיקי הניטרינו הראשונה בעולם, שבאמצעותה התגלה הניטרינו של המיואון, דבר שהיווה צעד חשוב בדרך לביסוס המודל הסטנדרטי של מבנה החומר, כפי שאנו מכירים אותו היום, זיכתה את שלושת הפיסיקאים היהודים, לדרמן, שוורץ ושטיינברגר, בפרס נובל בפיסיקה לשנת 1988. קרני ניטרינו מהוות מאז כלי מקר חשובים בפיסיקה מודרנית.
אחרי קבלת הפרס המשיך לדרמן במחקריו, תוך שהקדיש לא מעט מזמנו לחינוך מדעי ולהנגשת מדע לציבור. הוא עמד בראש תנועה שדרשה "פיסיקה תחילה", כלומר, שתלמידי בתי-הספר התיכוניים יתמקדו בעיקר בפיסיקה ורק לאחר מכן בכימיה ובמדעי החיים. הוא גם כתב מספר ספרי מדע פופולריים שזכו לתפוצה נאה. לספר שכתב על המאמץ העולמי לגילוי הבוזון של היגס, הוא ביקש לקרוא "החלקיק הארור" The Goddamned Particle. אבל המו"ל שלו הסביר לו את עובדות החיים, ובמיוחד את אלה שקשורות לפסיכולוגיה של הלקוח בחנות הספרים. הוא שינה רק במעט את השם, וקרא לספר The God Particle - החלקיק האלוהי. והשאר, כפי שאומרים - היסטוריה.
לאון לדרמן זכה בהמשך במדליה הלאומית למדע של ארה"ב, וב-1991 התמנה לנשיא האגודה האמריקנית לקידום המדע AAAS. לו ולאשתו הראשונה, פלורנס, נולדו שלושה ילדים. בערוב ימיו הוא התגורר עם אשתו השנייה, אלן, בחווה באיידהו. שם החל לסבול מדמנציה, מה שהוביל להחלטה למכור את מדליית פרס נובל לכל המרבה במחיר. "זה נורא", אמרה על זה אלן. "זה קשה מאוד. הלוואי שהיה יכול להיות אחרת. אבל לאון שמח. הוא אוהב את המקום שהוא גר בו, עם חתולים, כלבים וסוסים. אין לו בעיות של חרדה, וזה משמח אותי שהוא כל כך שמח". הוא עצמו סיפר שכבר אינו זוכר את העבודה שזיכתה אותו בפרס נובל. "אני יושב על המרפסת", אמר. "יושב, ומסתכל על ההרים". לפני כשבועיים, ב-3 באוקטובר 2018, בגיל 96, הלך לעולמו.
לפנייה לכתב/ת 
